意大利固体废弃物管理现状

2006-12-16 北京市垃圾渣土管理处 作者:李玉春 A+  A-

该垃圾填埋场垃圾容重为0.75t/m3,垃圾主要特点是含水量较小,有机轻质物质含量较高。老填埋场底部防渗采用1m粘土层,上面铺设土工布,然后铺设50cm的卵石层保护土工布,新填埋场采用高密度聚乙烯膜(HDPE),其防渗工程采取了严密的防护措施。据Soglaino公司的技术官员介绍,该填埋场在开挖填埋场底坑时,铺垫了多层材料,由下至上分别为各色粘土层、砾石层、沙土层(铺在底部,导流用于检测取样而收集的渗滤液)/大裂隙层(铺在边坡,收集沼气)。在这些预处理的基础上,做坑底防渗工程,覆盖了矿物层和高密度聚乙烯膜(HDPE)。同时,在填埋坑底开挖了三条深入到粘土层位置的地下水检测取水道,其中两条是相通的,以便对地下水进行定期监控和检测。沼气管的服务半径为30米,边填垃圾边铺设管道,填埋1年后就开始收集沼气。
垃圾填埋场封场的要求质量高,严格按照欧盟相关法律法规,即土地填埋指令99/31/EC和75/442/EEC。一般封场处理时,完全采用5层填埋方式填埋,即垃圾填埋层之上分别为水平层、粘土阻挡层、塑料层、排水层和覆盖层,之上为植被覆盖层。
该填埋场每天产生90m3渗滤液,渗滤液由卡车运到30km之外的渗滤液处理厂处理,采用生物氧化处理技术处理渗滤液。处理费用为40欧元/t,虽然含30元运费,但比膜法处理技术60欧元/t还较便宜。
该填埋场共有14个工人,沼气发电有2个技术工人,操作工人数量较少。
3.6垃圾填埋渗滤液处理新技术——(二效和三效蒸发技术)
两个案例分别在意大利北部垃圾填埋厂(威尼斯)和意大利中部一个垃圾填埋厂。这两个垃圾填埋厂均大量收集甲烷气体并利用甲烷气燃烧发电产生的热蒸发垃圾渗滤液。该项技术为Depuracque有限公司专利技术。如果直接利用沼气燃烧热用于垃圾渗滤液蒸干,往往产生的沼气不足以使产生渗滤液全部处理掉,在意大利北部垃圾填埋厂就是如此。因此一种新的强化循环真空蒸发方法可以解决这个问题,即二效和三效方法。蒸发处理的渗滤液可以有效地去除渗滤液中的污染物质,而蒸发气体通过氨气收集系统可以去除氨气和挥发性有机物。在此次参观中对北厂进行了详细了解。类似以采用沼气发电热蒸发处理渗滤液的工厂在意大利还有20余个。意大利北部垃圾填埋厂目前已封场,填埋总量为150万吨,将新扩建填埋量为150~200万吨的填埋场,服务人口为30万人。
蒸发过程在真空蒸发器中进行,首先将渗滤液pH调整到一定的数值(pH=7~8,通常不需要调整),然后喷入三效真空蒸发器中,真空循环完成三次不同温度蒸发过程,此过程产生两种产品,一是蒸汽,二是浓缩液体。一般1吨渗滤液经过蒸发过程可以产生970kg蒸汽和30kg浓缩液,即浓缩倍数为30~35倍。浓缩液可以回灌到垃圾填埋堆中以利于沼气产生。而50℃蒸汽通过水冷却冷凝变成液体后,再次调整pH(NaOH)为11~11.5,进行氨吹脱装置,将水中的氨挥发出来,并利用H2SO4进行吸收,水溶液经pH调整为8,然后再用活性炭吸附过滤,达标后外排。温度变化及蒸发过程见图1。
沼气燃烧500℃
蒸汽发 电
蒸汽温度118℃
一次蒸发
二次蒸发
三次蒸发
蒸发器(真空)
垃圾渗滤液(常温)
浓缩液
蒸汽
冷却水50℃
0.1bar
1.2bar
90℃
70℃


硫酸吸收
PH调节

硫酸铵
氨气
氨吹脱反应
液体


水溶液
活性炭吸附
排放
PH调节

图1 温度变化及蒸发过程

表3 垃圾填埋渗滤液去除效果

在沼气发电厂中一般沼气的热能的40%用于发电,另外60%可以分别通过产生蒸汽(占25%)和产生废热气(35%损失)。其中25%的蒸汽热用于真空干燥处理渗滤液。一般1kg蒸汽可以真空蒸发3kg渗滤液。因此真空蒸发效率非常高。该垃圾渗滤液处理厂设计每天处理渗滤液为90t,目前处理能力已达到50t。该厂投资额为100万欧元,处理成本为5~6欧元/m3。若由设备供应公司(Depuracque公司)运行管理,则运营公司将获得处理补偿费为20万欧元/t,但不用付设备费,公司通过8年运营可以收回设备投资并有盈利,8年后再转交给政府。
4.国内外垃圾处理技术对比分析
4.1垃圾堆肥技术对比分析
表4   南宫垃圾堆肥厂与罗马AMA垃圾堆肥厂部分运行指标及堆肥产品理化性质对比


欧洲一些国家堆肥技术发展和应用的较快,主要因为垃圾源头分类做的较好,垃圾堆肥厂的原料是有机垃圾,如庭院垃圾和园林垃圾(修剪树木和草坪产生的绿色垃圾)、菜市场腐烂蔬菜水果、污水污泥等,这些垃圾是完全可用来堆肥处理,所以堆肥产率高、堆肥产品感观效果好、有机质及营养成分含量较高。而目前我国城市生活垃圾混合收集方式势必会造成堆肥原料中含有一定量的不可堆腐成分,即使采用先进的堆肥技术,也会不可避免产生堆肥产品杂质多、有机质和营养成分含量低、堆肥残渣产率高、堆肥产品销售困难等一系列问题。

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